устройство для выращивания микроводорослей

Формула изобретения

Устройство для выращивания микроводорослей, содержащее корпус, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, источник света и привод с электродвигателем для вращения кассеты, которая установлена под углом к горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что источник света установлен в корпусе с внешней боковой стороны кассеты, состоящей из соединенных между собой диска и кольца, во внутренней полости которой размещен вентилятор для охлаждения корпуса, с противоположной от источника света стороны кассеты установлен термодатчик, управляющий работой вентилятора, при этом корпус снабжен открытыми окнами для загрузки емкостей и вентиляции внутреннего объема.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для одновременного выращивания в одинаковых контролируемых условиях многих проб микроводорослей. Оно может быть использовано для биотестирования токсичности природных и сточных вод на водорослевых тест-организмах, а также для проведения исследований по экологии и физиологии водорослей.

Известна многовариантная лабораторная установка для культивирования водорослей, состоящая из многих емкостей, помещенных в термостатированную ванну и равномерно освещаемых несколькими трубчатыми лампами, расположенными в одной плоскости с емкостями перпендикулярно их оси. При этом культура водоросли в каждой емкости непрерывно перемешивается путем пропускания через нее воздуха с углекислым газом [1].

Недостатком данной установки является то, что она не обеспечивает высокую точность измерения ростовых процессов, поскольку в ней трудно создать равные условия культивирования для всех проб организмов вследствие как неоднородности барботажа суспензии, так и неодинаковой по длине светимости трубчатых ламп. Кроме того, она имеет невысокую надежность из-за громоздкости ее конструкции, а также сложна в обслуживании, требуя постоянно присутствия оператора.

Наиболее близким техническим решением является устройство для культивирования и исследования суспензионных культур клеток, содержащее наклонно установленный герметичный корпус, внутри которого размещена кассета с распределенными по окружности светопрозрачными емкостями - реакторами. Для равномерного перемешивания и газообмена, а также создания одинаковых световых и температурных условий для всех емкостей кассета приводится во вращение вокруг своей центральной оси электродвигателем. Внутри кассеты в обечайке установлен источник света [2].

Недостатком данного устройства является отсутствие автоматической системы термостабилизации процесса культивирования, что существенно затрудняет эксплуатацию установки и получения воспроизводимых данных.

Техническим результатом является повышение надежности и улучшение эксплуатационных и технических характеристик установки.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для выращивания микроводорослей, содержащем корпус, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, источник света и привод с электродвигателем для вращения кассеты, которая установлена под углом к горизонтальной плоскости, согласно изобретению источник света установлен в корпусе с внешней боковой стороны кассеты, состоящей из соединенных между собой диска и кольца, во внутренней полости которой размещен вентилятор для охлаждения корпуса, с противоположной от источника света стороны кассеты установлен термодатчик, управляющий работой вентилятора, при этом корпус снабжен открытыми окнами для загрузки емкостей и вентиляции внутреннего объема.

На чертеже показана установка в разрезе, виды А и Б. Она состоит из крышки 1 и основания 2, на котором установлена кассета 3, представляющая собой конструкцию из диска 4 и кольца 5. В расположенные на одном радиусе диска и кольца гнезда вставлены цилиндрические емкости 6 из прозрачного материала, в которых в виде суспензии находятся пробы выращиваемых микроводорослей. Кассета установлена на валу 7, проходящем через ее центр. Она приводится во вращение электродвигателем 8. Во внутренней полости кассеты 3 напротив отверстия 9 в основании корпуса размещен вентилятор 10. На этом основании слева и справа от кассеты 3 установлены лампа накаливания 11 и блок с термодатчиком 12. В крышке 1 имеется отверстие 13, а сам корпус с помощью упора 14 ориентирован наклонно к горизонтальной плоскости.

Устройство работает следующим образом. Включение электродвигателя 9 приводит во вращение кассету 3, установленную под углом к горизонтальной плоскости (благодаря наклонно расположенному корпусу), что обеспечивает перемешивание и обмен CO₂ и O₂ суспензии водоросли с окружающей средой. Угол наклона выбирается таким образом, чтобы содержимое емкостей не вытекало наружу. Лампа накаливания 11 в устройстве создает необходимые световые условия для фотоавтотрофного роста водорослей и является источником тепловой энергии для обеспечения требуемого температурного режима при их выращивании. Поскольку все емкости при вращении кассеты перемещаются строго по одному радиусу, то они получают одинаковые дозы светового и теплового излучения лампы, а также равные условия по перемешиванию и газообмену. Поддержание заданной температуры выращивания проб обеспечивается включением встроенного вентилятора 10, который прокачивает через отверстия в корпусе более прохладный внешний воздух. После снижения температуры ниже необходимой вентилятор автоматически отключается по команде термодатчика.

Экспериментальная проверка заявляемого устройства показала (см. таблицу), что для одинаковых начальных условий, таких как равенство объемов взятых проб и содержания в них посевного материала, различия в суточном приросте величины оптической плотности выращиваемых культур микроводоросли хлореллы не превышает 5%. Эти данные свидетельствуют о том, что предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью поддерживать равные условия культивирования проб во всех его емкостях не только в течение одного культивирования, но и в разные дни проведения эксперимента. Это обеспечивает высокую воспроизводимость результатов измерения ростовых процессов микроводорослей даже при колебании (в допустимых пределах) температуры в рабочем помещении. При этом устройство имеет высокую надежность, просто в эксплуатации, что дает возможность вести культивирование водорослей без постоянного присутствия оператора.

Источники информации

1. Упитис В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей. Рига. Изд-во Знание, 1983, 239 с.

2. А.С. СССР N 1650693 A1, C 12 M 3/00, 1991. Бюл. N 19, (прототип).